Премия ПАО «Газпром» в области науки и техники

Корпоративная система управления энергоэффективностью и выбросами парниковых газов ПАО «Газпром»

Результатом работы является корпоративная система, обеспечивающая информационную поддержку управленческих решений, направленных на достижение ключевых показателей энерго- и ресурсосбережения в ПАО «Газпром». Система решает комплексную задачу сокращения расхода энергоресурсов на собственные технологические нужды и минимизацию выбросов парниковых газов.

В работе:

• выполнены исследования по обоснованию роли и места природного газа в энергетическом рынке с учетом его экологических преимуществ, разработана методология оценки «углеродного следа» в жизненном цикле российского природного газа от добычи до потребителя;
• разработаны и реализованы на международном и федеральном уровнях национальные коэффициенты выбросов парниковых газов для нефтегазового сектора России;
• экспериментально обоснована нецелесообразность гигиенического нормирования метана в атмосферном воздухе населенных пунктов как индивидуального загрязняющего вещества;
• сформирован реестр наилучших доступных технологий для внедрения на объектах ПАО «Газпром», обеспечивающий энергетическую, экономическую и экологическую эффективность;
• выполнены исследования по оценке жизненного цикла газомоторного топлива, бензина и дизельного топлива. Для различных видов моторных топлив нефтяного и газового происхождения, с учетом жизненного цикла от добычи сырья до сжигания топлива автотранспортом, дана оценка «удельных выбросов загрязняющих веществ, „углеродного“ и „токсического“ следа (понятие введено авторами работы впервые);
• разработана отечественная модель оценки выбросов парниковых газов в цепочке жизненного цикла углеводородного сырья (природный газ, нефть, конденсат и др.) от скважины до потребителя, позволяющая обеспечить достоверную оценку жизненного цикла экспортируемого российского природного газа и подтверждающая его высокую экологичность от скважины до потребителя, поскольку мировое сообщество уделяет особое внимание экологической составляющей процесса/продукта;
• экспертно доказано, что „углеродный след“ российского природного газа, поставляемого в Центральную Европу, на 48 % меньше, чем было опубликовано в выполненном по заказу Европейской Комиссии исследовании „Exergia“ по данным за 2012 год. При сравнении с показателями за 2015 год снижение составило 61 % за счет ежегодной модернизации и увеличения доли экспорта по газопроводу „Северный поток“;
• разработаны корпоративные Программы энергосбережения и повышения энергетической эффективности, в рамках которых реализованы мероприятия по экономии топливного газа и сокращению выбросов парниковых газов в атмосферу на объектах ПАО „Газпром“. Суммарная экономия топливно-энергетических ресурсов за 2011–2016 гг. составила 15,3 млн тонн условного топлива. Сокращение выбросов парниковых газов в 2016 году относительно 2011 года составило 32,2 млн тонн СО₂—экв;
• разработано более 30 нормативных документов межгосударственного, федерального и корпоративного значения.

Эффектообразующими факторами внедренной системы являются:

• снижение платежей за выбросы загрязняющих веществ (в том числе метана) в атмосферу;
• сокращение потребления энергии (в первую очередь природного газа) на собственные технологические нужды.

А. Г. Ишков (руководитель работы, ПАО „Газпром“), Г. С. Акопова, Е. В. Косолапова, Н. Б. Пыстина, Г. А. Хворов (ООО „Газпром ВНИИГАЗ“), А. С. Мелков, К. В. Романов, Е. С. Фомичев (ПАО „Газпром“), Е. В. Варфоломеев (ООО „НИИгазэкономика“) — за работу „Корпоративная система управления энергоэффективностью и выбросами парниковых газов ПАО „Газпром“.

Выдвинувшая организация: ООО „Газпром ВНИИГАЗ“.

Технология высокого разрешения диагностики технического состояния добывающих скважин

Впервые в отечественной практике успешно применены ультразвуковые методы дефектоскопии металлических изделий для обследования подземного оборудования скважин, имеющего специфику, отличающую его от надземных объектов в части возможности проведения дефектоскопических работ;

обоснован оптимальный комплекс отечественной геофизической аппаратуры, обеспечивающий использование технологии высокого разрешения (далее — ТВР) при диагностике технического состояния скважин, включающий в себя акустические методы и многорычажную профилеметрию;

проведены теоретические и экспериментальные исследования физических основ методов ультразвукового зондирования для многослойной среды и установлены закономерности распространения акустических сигналов в зависимости от физического принципа, который в них реализован;

разработана классификация механизмов коррозии и износа с внутренней и наружной поверхности обсадных труб и классификация дефектов по параметрам разрешения, позволяющая проводить расчеты ресурса обсадных колонн для стандартных и нестандартных условий;

разработаны методики количественной обработки и интерпретации данных ТВР, позволяющие оценить техническое состояние колонн, выявлять и идентифицировать повреждения труб, определять их геометрические размеры, как на внутренней, так и на внешней поверхности колонн;

проведен сравнительный анализ технических характеристик зарубежных и отечественных геофизических приборов, обеспечивающих использование ТВР при диагностике технического состояния скважин;

разработаны, изготовлены и внедрены в производство калибровочные устройства, обеспечивающие метрологическую поверку аппаратуры высокого разрешения и получение достоверной информации о техническом состоянии скважин;

разработаны программы для ЭВМ, обеспечивающие цифровую обработку большого объема геофизических данных, построение и вывод информации в различных форматах;

проведен анализ и совершенствование технологии подготовки скважин для проведения ТВР и разработаны технические требования на инструмент для очистки обсадных колонн.

В результате применения технологии высокого разрешения увеличен межремонтный срок безопасной эксплуатации скважин с 10 до 15 лет.

Результатом работы является комплексная технология технического диагностирования подземного оборудования добывающих скважин, включающая методологию и аппаратный комплекс организации работ и проведения ультразвуковой дефектоскопии, расшифровки и интерпретации данных дефектоскопии с оценкой технического состояния скважин.

В. Л. Плотников (руководитель работы, ООО «Газпром георесурс»), В. И. Масленников, В. Ф. Шулаев (ООО «Газпром георесурс»), И. А. Зинченко, А. В. Калинкин (ПАО «Газпром»), А. Ю. Комаров, В. В. Кунавин, И. Г. Поляков (ООО «Газпром добыча Астрахань»), А. Е. Истомин, Б. Р. Павловский (Фонд «Институт физической диагностики и моделирования»).

Выдвинувшая организация: ООО «Газпром георесурс».

Разработка и внедрение перспективных технологий испытаний на прочность, осушки полости и ввода в действие газопроводов ПАО «Газпром»

Представлено обобщение результатов внедрения на объектах ПАО «Газпром» технологий, обеспечивающих подготовку вновь построенных магистральных газопроводов к приемке и пуску в эксплуатацию (испытания на прочность, осушка полости и заполнение природным газом при вводе в действие газопроводов на завершающей стадии строительства);

в основу разработанных технологий легли результаты теоретических работ и исследований деформационных свойств трубных конструкций и газодинамических процессов, сопровождающих испытания на прочность, кинетику и динамку переноса влаги и тепла в процессе осушки после испытаний газопроводов;

технологические решения защищены девятью патентами на изобретения, которые широко применяются при строительстве газотранспортных объектов ПАО «Газпром»;

имеются нормативные документы статуса СТО Газпром, регламентирующие применение разработанных технологий;

разработан учебный курс для студентов РГУ им. И.М. Губкина.

Б. Л. Житомирский (руководитель работы, АО «Оргэнергогаз»), В. Г. Дубинский, Д. А. Кудрявцев, Д. М. Ляпичев, В. А. Шабанов (АО «Оргэнергогаз»), В. И. Бородин, А. А. Ливин, С. Ф. Прозоров (ПАО «Газпром»), К. В. Выскребенцев, А. П. Зыкин (ООО «Оргтрубопроводсервис»).

Выдвинувшая организация: АО «Оргэнергогаз».

Разработка, изготовление и внедрение опытных образцов системы автоматического управления газоперекачивающим агрегатом «Квант-Р», автоматической системы управления технологическим процессом компрессорного цеха «РИУС-Р» и системы пожарной автоматики и контроля загазованности «ПК ВЕГА-Р» на базе российских программно-технических средств

Доработаны применяемые программно-технические средства (далее — ПТС), осуществляющие сбор и выдачу сигналов, переработано программное обеспечение «нижнего» и «верхнего» уровней САУ, а также операционная система микропроцессорного модуля САУ ГПА;

добавлен функционал, обеспечивающий выполнение требований по информационной защищенности;

произведена апробация примененных российских комплектующих в реальных условиях на объекте внедрения, часть из которых в ходе опытной эксплуатации систем были заменены на аналоги из-за несоответствия заявленным характеристикам надежности.

Использованные авторами отечественные ПТС «Эльбрус» и «Сонет» дали ряд преимуществ разработанной САУ:

• применение на всех типах ГПА (на ГПА с авиационным приводом на базе ГТУ НК-12СТ, ПС-90 разработки АО «ОДК-Авиадвигатель», ГПА-4РМ разработки АО «Сатурн»);
• параметрическая диагностика состояния ГПА средствами САУ;
• диагностика напряженного состояния технологических трубопроводов;
• реализация алгоритмов управления магнитным подвесом нагнетателя средствами САУ;
• реализация алгоритмов топливного, антипомпажного регулирования и алгоритмов распределения нагрузки средствами САУ без применения специализированных контроллеров;
• запись всех аналоговых и дискретных параметров в режиме реального времени, в том числе параметров, участвующих в быстрых алгоритмах регулирования;
• работа SCADA-системы «Соната» на АРМ с отечественной операционной системой реального времени «Эльбрус» и российских процессорах;
• управление исполнительными механизмами с частотным регулированием.

Внедрение систем на российских ПТС и комплектующих обеспечивает реализацию политики импортозамещения ПАО «Газпром», существенно снижает зависимость от иностранных изготовителей средств и систем автоматизации, сокращает сроки производства САУ за счет минимизации рисков по срыву сроков поставки комплектующих, обеспечивает получение оперативной технической поддержки от производителей комплектующих и программного обеспечения, поэтапное снижение затрат на создание средств и систем автоматизации различного уровня сложности и повышает информационную защищенность САУ.

С. Г. Марченко (руководитель работы, ООО «Газпром трансгаз Москва»), М. В. Желнов, А. М. Ляшенко, А. В. Мазур, А. В. Семенов (ООО «Газпром трансгаз Москва»), П. В. Семенов (ПАО «Газпром»), А. Б. Воденников, Д. Н. Егорцев, А. Е. Наумец, В. В. Усенко (ООО «Вега-ГАЗ»).

Выдвинувшая организация: ООО «Газпром трансгаз Москва».

Разработка и внедрение на объектах Астраханского газоконденсатного месторождения отечественного оборудования

Результатом разработки является внедрение на объектах ООО «Газпром добыча Астрахань» взамен импортного оборудования и комплектующих продукции отечественного машиностроительного комплекса, отвечающая повышенным требованиям, обладающая высокой стойкостью к коррозионно-активным компонентам добываемого и перерабатываемого продукта.

Разработанное оборудование обладает преимуществами по сравнению с импортными аналогами:

• увеличена надежность за счет улучшения конструктивного и материального исполнения, в частности, вследствие применения наплавки на внутренние поверхности специальных сплавов и сталей;
• повышен расчетный срок эксплуатации;
• уменьшена стоимость изделий в сравнении с импортными.

Объектами внедрения данных мероприятий являются обвязки устья скважин и установки предварительной подготовки газа, технологические установки газоперерабатывающего завода ООО «Газпром добыча Астрахань».

А. В. Мельниченко (руководитель работы, ООО «Газпром добыча Астрахань»), Г. В. Афанасов, А. Г. Екотов, А. Ф. Коренякин, Н. Ф. Низамов, Н. Е. Рылов (ООО «Газпром добыча Астрахань»), В. Ю. Артеменков, В. В. Вавилов, А. Г. Филиппов (ПАО «Газпром»), Б. А. Ерехинский (пенсионер).

Выдвинувшая организация: ООО «Газпром добыча Астрахань».

Проектирование и создание комплекса бесконтактной диагностики промысловых трубопроводов для организации их первоочередного ремонта

Результатом работы является комплекс бесконтактной диагностики (далее — КБД), состоящий из системы трехкомпонентных феррозондовых магнитометров-градиентометров и магнитометров переменного магнитного поля для обследования промысловых трубопроводов в составе:

• комплексов КБД с трехкомпонентными феррозондовыми магнитометрами-градиентометрами и магнитометрами переменного магнитного поля, позволяющих осуществлять (впервые в мировой практике) измерение полной матрицы градиентов постоянного магнитного поля трубопровода с получением возможностей по выявлению дефектов различного характера, а также их классификации и ранжирования;
• системы антенн индукционных преобразователей с использованием речевых рекомендаций по трассированию трубопровода и определению его глубины залегания;
• программного обеспечения, позволяющего осуществлять автоматический поиск, идентификацию и оценку дефектов трубопровода.

Научная новизна технических решений подтверждена получением шести патентов Российской Федерации на изобретения.

Факторами экономической эффективности внедрения проекта КБД являются:

• снижение потока отказов и, соответственно, экологической нагрузки на окружающую среду; 
• снижение объемов ремонтных работ по замене трубопроводов за счет точечного ремонта выявленных дефектов. 

А. А. Шушаков, Г. Л. Максимов, Ф. В. Носов (ПАО «Газпром нефть»), А. А. Елисеев, В. В. Семенов, А. Д. Фогель (ООО «Диагностические системы») — за работу «Проектирование и создание комплекса бесконтактной диагностики промысловых трубопроводов для организации их первоочередного ремонта».

Выдвинувшая организация: ПАО «Газпром нефть».

Методика и программный продукт для формирования лимитной стоимости предынвестиционных исследований

Результатами работы являются инструменты формирования лимитной стоимости предынвестиционных исследований — методика и соответствующий программный продукт, позволяющие, используя стандартизированные подходы, с учетом выполнения требований, отраженных в задании на проведение исследований, при небольших трудозатратах оперативно формировать лимитную стоимость предынвестиционных исследований для нужд ПАО «Газпром».

Авторами разработана принципиально новая концепция формирования лимитной стоимости предынвестиционных исследований, учитывающая как макроэкономические параметры, так и отраслевую специфику, в том числе были впервые выявлены и сформулированы перечень разделов предынвестиционных исследований, метод оценки усредненных стоимостей разделов, факторы упрощения и сложности разделов предынвестиционных исследований и границы влияния каждого выявленного фактора.

Проведенные статистические, математические исследования и вычислительные эксперименты показали значительное превосходство разработанной методики и программного продукта по обоснованности, оперативности и трудоемкости при формировании лимитной стоимости предынвестиционных исследований как над подходами и методами, применяемыми в настоящее время в мировой практике, так и над применяемым до внедрения разработки методом оценки трудозатрат на основе экспертных оценок и рассмотрения аналогов.

Применение рассматриваемой разработки в конкурсных процедурах позволяет существенно повысить качество принимаемых решений, снизить влияние субъективных факторов при определении стоимости предынвестиционных исследований.

На разработанный программный продукт получено свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ.

Эффективность разработки заключается в снижении затрат на проведение предынвестиционных исследований за счет обоснованной минимизации начальной стоимости работ при проведении конкурсных процедур по выбору исполнителя, а также в повышении обоснованности и эффективности управленческих решений при формировании стоимости предынвестиционных исследований, проводимых для нужд ПАО «Газпром».

А. Б. Скрепнюк (руководитель работы, ПАО «Газпром»), О. С. Кириченко, А. А. Комзолов, И. А. Кузнецов, О. И. Насиковская (ООО «НИИгазэкономика»), В. В. Савченко, Н. Б. Чайка, И. И. Шабалов (ПАО «Газпром»), С. А. Ваулина, А. Ю. Никанорова (пенсионеры).

Выдвинувшая организация: ООО «НИИгазэкономика».